Python标准库之多进程(multiprocessing包)介绍

在初步了解Python多进程之后，我们可以继续探索multiprocessing包中更加高级的工具。这些工具可以让我们更加便利地实现多进程。

进程池

进程池 (Process Pool)可以创建多个进程。这些进程就像是随时待命的士兵，准备执行任务(程序)。一个进程池中可以容纳多个待命的士兵。

“三个进程的进程池”

比如下面的程序:

代码如下:
import multiprocessing as mul
def f(x):
    return x**2
pool = mul.Pool(5)
rel  = pool.map(f,[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10])
print(rel)

我们创建了一个容许5个进程的进程池 (Process Pool) 。Pool运行的每个进程都执行f()函数。我们利用map()方法，将f()函数作用到表的每个元素上。这与built-in的map()函数类似，只是这里用5个进程并行处理。如果进程运行结束后，还有需要处理的元素，那么的进程会被用于重新运行f()函数。除了map()方法外，Pool还有下面的常用方法。

apply_async(func,args)  从进程池中取出一个进程执行func，args为func的参数。它将返回一个AsyncResult的对象，你可以对该对象调用get()方法以获得结果。

close()  进程池不再创建新的进程

join()   wait进程池中的全部进程。必须对Pool先调用close()方法才能join。

练习

有下面一个文件download.txt。

代码如下:
www.sina.com.cn
www.163.com
www.iciba.com
www.cnblogs.com
www.qq.com
www.douban.com

使用包含3个进程的进程池下载文件中网站的首页。(你可以使用subprocess调用wget或者curl等下载工具执行具体的下载任务)

共享资源

我们在Python多进程初步已经提到，我们应该尽量避免多进程共享资源。多进程共享资源必然会带来进程间相互竞争。而这种竞争又会造成race condition，我们的结果有可能被竞争的不确定性所影响。但如果需要，我们依然可以通过共享内存和Manager对象这么做。

共享“资源”

共享内存

在Linux进程间通信中，我们已经讲述了共享内存(shared memory)的原理，这里给出用Python实现的例子:

代码如下:
# modified from official documentation
import multiprocessing
def f(n, a):
    n.value   = 3.14
    a[0]      = 5
num   = multiprocessing.Value('d', 0.0)
arr   = multiprocessing.Array('i', range(10))
p = multiprocessing.Process(target=f, args=(num, arr))
p.start()
p.join()